J180A平台直升机甲板和集成机库系统布置

方绍保　何懋华　赵晨晰　廖俊峰

摘    要：随着海洋资源的深度开发，船舶和海洋平台需要在海上持续作业，人员输送、后援支持、应急救助等需求不断增加，直升机甲板和集成机库的布置优势逐渐凸显。直升机甲板和集成机库系统目前在海上各类平台、大型船舶中广泛应用，但由于其系统的复杂性及相关布置需考虑实用性和安全性，在设计过程中仍有一些问题需要探讨。本文基于一型J180A海洋居住平台，主要从直升机甲板舾装布置、消防设备布置等方面的优化设计进行介绍。

关键词：直升机甲板;舾装布置;消防布置;优化设计

中图分类号：U667.9                                文献标识码：A

Abstract： With the deep development of marine resources， ships and offshore platforms need to operate continuously at sea， the demand for personnel transportation， backup support， emergency rescue is increasing， and the advantages of layout of helicopter deck and integrated hangar are gradually highlighted. At present， the helicopter deck and integrated hangar system are widely used in all kinds of offshore platforms and large ships. However， due to the complexity of the system and the need to consider the practicality and safety of the relevant layout， there are still some problems to be discussed in the design process. Based on the construction of J180A offshore living platform， this paper mainly introduces the optimum design of outfitting layout and fire-fighting equipment layout of helicopter deck.

Key words： Helicopter Deck; Outfitting arrangement; Fire protection arrangement; Optimum design

1     前言

直升机甲板为海洋平台及船舶提供的服务，主要包括人员输送转移、后勤支援、救助以及紧急撤离等。目前，随着船舶大型化、海洋资源的深度開发、应急救助等需求的增加，直升机甲板和集成机库的布置优势逐渐凸显。直升机甲板主要由桁架支撑结构、甲板结构、通道、消防设备、泡沫罐以及电气设备等构成;集成机库主要由机库行吊、直升机加油系统、泡沫消防系统等构成。

直升机甲板和集成机库布置，属于J180A海洋居住平台一个特殊布置，需要同时满足船东的实用性要求和各种规范的安全性要求，特别是集成机库系统中涉及直升机加油系统，在消防设备布置方面需特别注意。因此，在舾装布置及消防设备布置方面需反复斟酌，不断优化。

2    J180A平台主要技术参数

J180A平台是一型为英国北海南部和丹麦海域的风电场运维人员提供居住服务的海上居住平台。该平台作业水深55 m、甲板面积500㎡、甲板可变载荷500 t、可满足180人居住;桩腿和桩靴总长95.6 m;无动力系统;续航力180人/30天;平台满足LR英国劳氏船级社关于海工设施入级规范及法规（2016版）UKHSE的部分规范和挂旗国要求。平台主要技术参数，如表1所示：

3    直升机甲板与机库总体布置

J180A海洋居住平台首部左右舷布置两个直升机甲板，并配有机库及直升机加油系统。在设计阶段，需重点考虑以下要求：

（1）平台有一个标准直升机甲板平台，规范要求布置三条通道。本平台直升机甲板布置经过优化，将直升机甲板直接与D甲板面平齐对接，使得整个接触位置均可作为通道使用，节省部分斜梯栏杆等舾装件;

（2）居住平台上建为三角形结构，在布置过程中若机库跨中布置，则甲板面占用面积大，空间利用不合理，且不利于其他舾装设备布置。因此，结合甲板面其它设备布置情况，尤其是泡沫消防系统中泡沫罐的位置，将机库设置在靠左侧，如图1所示。这样的布置满足直升机甲板障碍区的要求，同时确保机库门正对着直升机甲板方向，方便直升机转移到机库;

（3）根据规范要求，直升机加油装置及油罐应尽可能远离起居处所、脱险通道和登乘站。根据直升机甲板蝶形布置的特点，将直升机加油罐布置在首部船中位置，其优点是距离左右两侧直升机甲板的距离基本相等，同时加油系统靠近机库，方便直升机加油;

（4）从图1中可以看出，直升机甲板与机库入口正对，由于加油罐外形尺寸比较大，考虑到首部通道布置的要求，将D甲板面向首部方向延伸一段，扩宽甲板面后满足整套直升机加油装置、泡沫罐等设备的布置要求。

4      直升机甲板舾装设计

4.1   通道布置

根据CAP437要求，一个标准的直升机甲板需布置3条通道，即首部布置一条应急通道，靠近船体结构位置布置2条通道。由于本平台直升机甲板与D甲板面同一高度，整个甲板面均可作为通道使用，即等同通道布置。

首部应急通道设计为直梯布置，如图2所示。在审图过程中，船东和船检提出首部应急逃生的直梯方案在应急撤离伤员过程中存在弊端：首先，直梯宽度受限，担架通行受到严重限制，不方便伤员转移;其次，应急通道靠近直升机甲板边界，直梯布置存在高坠安全隐患;第三，紧急撤离时直梯布置通行效率低。经与船东和船检协商后，将直梯方案调整为斜梯，如图3所示。

4.2   安全网布置

根据IMO MODU 13.4.2要求，甲板边缘应布置安全网，安全网从直升机甲板边缘下方向外延伸的水平宽度为1.5 m，并向上倾斜10°，但不应高过甲板边缘。船东在安全网布置过程中提出，人员从甲板到斜梯通过时可能发生摔倒等意外情况，需要在首部应急逃生通道斜梯前方增加一块1 m宽的安全网进行保护;但船检认为首部斜梯前方如果增加安全网将与IMO MODU CODE 规范中安全网布置要求相冲突，即超出直升机甲板的外围安全网从直升机甲板边缘的下方向外延伸水平宽度1.5 m的寬度要求，同时还需考虑直升机甲板无障碍区5：1的坡度是以甲板边界安全网边缘为起点计算的。对于上述规范内容各方理解不一致，后与船东、船检多次沟通协商，最终从使用安全性考虑，认可船东的方案，在斜梯前方增加安全网。

4.3   拖曳系统检修平台布置

拖曳系统在海洋平台中广泛布置，整套拖曳系统在舾装设计阶段除考虑拖曳强度外，还需重点关注整套系统回收存放工况，存放位置要考虑人员易于到达、方便后期维护等因素。

结合本平台直升机甲板下钢结构自身特点，船东要求取消甲板下方应急通道，申请豁免。但考虑甲板下面布置有一套拖曳系统，拖曳系统回收过程中可能出现故障，如果甲板下应急通道取消，拖曳回收装置没有通道可以到达，会给后续维护带来很大困难，因此增加通道甚为必要;同时也考虑重量控制等问题，结合直升机甲板钢结构形式，考虑在D甲板靠近拖曳回收装置位置从甲板面增加一个直梯和平台中转，满足日常维护需求。拖曳回收装置安装位置，如图4所示;维护平台位置及使用情况，如图5、图6所示。

如图5、图6中所示：在平台首部合适位置断开栏杆布置通道，增加一把直梯;考虑高度等不安全因素，直梯外侧增加保护圈与直梯做成整体;甲板下增加平台，借助甲板钢结构大梁等支撑。该通道布置能在保证人员安全性的同时，达到维护人员快速到达的目的，结构强度方面也能满足要求。

4.4    消防设备布置

4.4.1  消防设备

直升机在降落区域降落或者偶然、紧急情况下在降落区域进行操作时，需配置符合SOLAS公约第II-2章第18条要求的消防设备。直升机降落操作时，这些消防设备应放在接近降落区或者操作区方便取用，且该部分消防设备应包括：

（1）至少配备一具不少于45 kg的两具干粉灭火器;

（2）总容量不小于18 kg的二氧化碳灭火器或等效设备。

（3）至少2具经认可的两用型（水柱/水雾）水枪和足以到达直升机甲板任何位置的水带;

（4）两套完整的消防员装备;

（5）一套直升机紧急救援装备。

根据就近布置、方便使用的原则，在直升机甲板边界网靠近主船体适当位置做沉降凹陷区域，以不凸出甲板面为宜，便于固定消防设备，如图7所示。

4.4.2消防通道

通过对多艘平台直升机甲板对比发现，如甲板下布置有从首部逃生的应急通道，通常分为钢质和铝质两种形式：钢质通道满足耐火要求，不需要做额外考虑;对于铝质通道，考虑到材料的耐火性能及船级社规范要求，需提供单独的消防设备，即需增加消防水带或者泡沫喷头。实际建造中，船厂通常是优化消防栓位置及水带长度，使其消防水柱最终能够覆盖整条应急逃生通道所有范围，满足规范要求即可。

4.5   泡沫消防系统

泡沫消防系统，主要由泡沫罐、泡沫炮/喷嘴、水枪装置、阀门附件、控制装置、泡沫液等组成。

（1）泡沫液的混合比通常为1% 、3%两种。水枪喷射率按CAP437要求，至少为225 L/min;按MODU code要求，泡沫液至喷嘴出口处压力不小于7 bar，通常为7.5 bar;根据CAP437要求，泡沫炮数量至少为2个，通常设置为3个各种环境工况需全覆盖;

（2）泡沫灭火系统应能在直升机作业的所有气候条件下，将泡沫喷射至直升机甲板的所有位置，且满足表2所要求的喷射率工作至少5 min;

（3）直升机甲板上配置的DIFF消防系统喷嘴数量，通常按厂家单个喷嘴的喷射能力计算得出。本项目按审图意见，先按单个喷嘴6 L/min的喷射率来计算喷嘴的数量，实际单个喷嘴喷射率提升至6.9 L/min，以保证15%的余量设置。

经了解，CAP437、FSS code、MSC/Circ.1431都无此15%余量要求，仅说明需要考虑余量，只有ABS规范中有明确要求15%余量，若入其他级，可选择性参考该设计余量。

5     结束语

通过对直升机甲板和集成机库系统、消防、通道等布置方案进行总结分析，发现了直升机甲板和集成机库系统设计与布置中的一些难点，介绍了解决这些难点的方案，使得该项目达到了直升机甲板和集成机库系统预期设计效果，并满足规范及船东使用要求，也为后续项目类似相关设备布置提供一些参考。

参考文献

[1] IMO， 2009年海上移动式钻井平台构造和设备规则（2009 MODU规 则）    [S]， 2009.

[2] IMO，国际海上人命安全公约（2016年）[S]， 2016.

[3] Safety Regulation Group， Offshore Helideck Landing Areas-Guidance on Standards[S]， 2008.

[4] IMO， International Code For Fire Safety Systems [S]， 2007.